[發(fā)明專利]一種海上平臺超重力脫硫裝置及方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410405765.3
• 申請日: 2014-08-18
• 公開（公告）號: CN105349194B
• 公開（公告）日: 2018-08-17
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李文銘;郝國均;曾東;李振虎
• 申請（專利權(quán)）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司北京化工研究院
• 主分類號: C10L3/10
• 分類號: C10L3/10
• 代理公司: 北京思創(chuàng)畢升專利事務(wù)所 11218
• 代理人: 周媛

本發(fā)明公開了一種海上平臺超重力脫硫裝置及方法。裝置包括:超重力機(jī)、液位控制罐、脫硫劑儲罐、廢液儲罐；超重力機(jī)中部設(shè)置有天然氣進(jìn)口，超重力機(jī)頂部設(shè)置有脫硫劑入口和天然氣出口，超重力機(jī)底部設(shè)置有脫硫劑出口；超重力機(jī)脫硫劑出口依次連接液位控制罐和脫硫劑儲罐；脫硫劑儲罐連接廢液儲罐，脫硫劑儲罐底部連接超重力機(jī)脫硫劑入口。方法包括:原料天然氣和液相三嗪脫硫劑在超重力機(jī)內(nèi)完成脫除H₂S的過程，凈化天然氣由超重力機(jī)天然氣出口導(dǎo)出。本發(fā)明將傳統(tǒng)脫硫+再生脫硫模式簡化僅有脫硫工段，而無需再生工段，脫硫由超重力機(jī)完成，該方法效率高、投資省、副產(chǎn)物可回收再利用，無二次污染。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及氣體凈化脫除硫化氫領(lǐng)域，更進(jìn)一步說，涉及一種海上平臺超重力脫硫裝置及方法。

背景技術(shù)

隨著我國海洋資源戰(zhàn)略的實(shí)施，未來會有大量的油氣資源通過海上操作平臺開采。同陸上油氣田一樣，海上油氣平臺在生產(chǎn)中也會產(chǎn)生大量伴生天然氣，這些天然氣或通過海底管線外輸、或作為海上平臺發(fā)電系統(tǒng)的燃料。這些天然氣通常含有H₂S，含硫天然氣長途集輸會對管道產(chǎn)生腐蝕，需配套昂貴的抗腐蝕特種管材，基礎(chǔ)投入和運(yùn)行維護(hù)成本支出很大；用作平臺燃料燃燒會對生產(chǎn)設(shè)備造成腐蝕與傷害，污染環(huán)境，因此必須對這部分天然氣進(jìn)行平臺脫硫處理。海上平臺受地理環(huán)境和空間所限，不宜開展和運(yùn)行復(fù)雜的工程項目，陸上煉廠等采用的脫硫裝備與技術(shù)無法適應(yīng)平臺的特殊環(huán)境。

目前海上平臺脫硫多采用占地空間小，便于操作的整裝型脫硫裝置，采用如分子篩、氧化鐵等對天然氣進(jìn)行脫硫處理。這一類方法硫容有限，需定期做再生處理，脫硫效果隨再生次數(shù)增多會越來越差，由于成本較高，更適合于氣體的精脫硫處理。

中國專利200310101838.1報道了超重力旋轉(zhuǎn)床+有機(jī)胺脫除氣體中H₂S的方法、報道未涉及再生工段。

中國專利200710101508.0及實(shí)用新型200620023555.9報道了超重力旋轉(zhuǎn)床+氧化還原(絡(luò)合鐵)法脫除氣體中H₂S的方法、脫硫工藝均為吸收+再生模式。

中國專利201110076120.6報道了超重力旋轉(zhuǎn)床+氧化還原(絡(luò)合鐵)法脫除氣體中H₂S的方法，該方法在200710101508.0的基礎(chǔ)上，增加了超重力旋轉(zhuǎn)床再生工段，進(jìn)一步縮減了裝備體積。

上述方法均致力于通過選擇合適的脫硫+再生模式，使海上平臺脫硫裝備小型化，但均未跳出吸收+再生的思路模式。

對于海上平臺脫硫，對工藝流程的設(shè)計要求是在滿足脫硫指標(biāo)合格的基礎(chǔ)上盡量從簡。因此，從脫硫模式上考慮，如能找到一種技術(shù)方案，使用一種適合的脫硫劑，使凈化過程只有脫除H₂S單元，而無需考慮再生問題，無疑會是最優(yōu)的海上平臺脫硫方案。

三嗪類化合物是在環(huán)己烷或苯環(huán)的基礎(chǔ)上，用氮原子進(jìn)行取代，形成的1，3，5位為氮原子的六元環(huán)化合物。三嗪及其衍生物可用作除草劑、炸藥、阻燃劑、光穩(wěn)定劑、抗菌劑等，用途甚廣。近年國外開始將其作為脫硫劑開展研究。三嗪類化合物作為液體脫硫劑，主要適用于H₂S含量較低的油氣田脫硫。由于操作方便，廉價易得，目前有海上平臺采用直接注入式脫硫模式，在特定點(diǎn)將三嗪類脫硫劑直接導(dǎo)入天然氣管道中，與含硫天然氣并流接觸，隨著管線流動，同時在一定距離設(shè)置一些節(jié)點(diǎn)，氣液分離將脫硫劑導(dǎo)出。這一方法目前存在的問題是：(1)并流接觸傳質(zhì)推動力小，海上平臺空間有限，提供的“脫硫段”管線不可能很長，實(shí)踐中凈化氣指標(biāo)頻繁超標(biāo)；(2)由于問題(1)的存在，使得實(shí)際運(yùn)行中脫硫劑消耗很大，不僅增加了脫硫成本，平臺工作人員的工作負(fù)荷也很大。上述問題制約了直接注入式脫硫模式的使用，自然也限制了三嗪脫硫劑的使用。

發(fā)明內(nèi)容